JP2005045263A - Pin field effect transistor and method of forming the same - Google Patents
Pin field effect transistor and method of forming the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005045263A JP2005045263A JP2004214878A JP2004214878A JP2005045263A JP 2005045263 A JP2005045263 A JP 2005045263A JP 2004214878 A JP2004214878 A JP 2004214878A JP 2004214878 A JP2004214878 A JP 2004214878A JP 2005045263 A JP2005045263 A JP 2005045263A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor
- pattern
- pin
- semiconductor layer
- effect transistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
- H10D30/62—Fin field-effect transistors [FinFET]
-
- H10P10/00—
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/01—Manufacture or treatment
- H10D30/021—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET]
- H10D30/024—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] of fin field-effect transistors [FinFET]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
- H10D30/67—Thin-film transistors [TFT]
- H10D30/674—Thin-film transistors [TFT] characterised by the active materials
- H10D30/6741—Group IV materials, e.g. germanium or silicon carbide
- H10D30/6748—Group IV materials, e.g. germanium or silicon carbide having a multilayer structure or superlattice structure
Landscapes
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
【課題】 ピン電界効果トランジスタ及びその形成方法を提供する。
【解決手段】 このトランジスタは支持基板上に配置され、少なくとも交互に積層された複数個の第1半導体パターン及び第2半導体パターンで構成された多層パターンを含むピンパターンを具備する。ピンパターンの上部を横切るゲート電極が配置され、ピンパターン及びゲート電極の間にゲート絶縁膜が介在される。ゲート電極の両側のピンパターン内に一対の不純物拡散層が形成される。第1及び第2半導体パターンはシリコンの格子幅に比べて少なくとも一方向に広い格子幅を有する。これによって、ピンパターン内に形成されたチャンネル領域で、電荷の移動度が増加してピン電界効果トランジスタの性能を向上させることができる。
【選択図】 図1
A pin field effect transistor and a method of forming the same are provided.
The transistor includes a pin pattern including a multilayer pattern composed of a plurality of first semiconductor patterns and second semiconductor patterns arranged on a support substrate and stacked at least alternately. A gate electrode is disposed across the top of the pin pattern, and a gate insulating film is interposed between the pin pattern and the gate electrode. A pair of impurity diffusion layers are formed in the pin pattern on both sides of the gate electrode. The first and second semiconductor patterns have a lattice width that is wider in at least one direction than the lattice width of silicon. Accordingly, the charge mobility is increased in the channel region formed in the pin pattern, and the performance of the pin field effect transistor can be improved.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は半導体素子及びその形成方法に関するものであり、特に、ピン電界効果トランジスタ及びその形成方法に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor device and a method for forming the same, and more particularly to a pin field effect transistor and a method for forming the same.
電界効果トランジスタ(以下、トランジスタ)は半導体素子、すなわち、半導体集積回路を構成する重要な単一素子(discretedevice)のうちの一つである。一般的に、前記トランジスタは半導体基板に互いに離隔して形成されたソース領域及びドレイン領域と、前記ソース領域とドレイン領域との間のチャンネル領域の上部に形成されたゲート電極とで構成される。 A field effect transistor (hereinafter referred to as a transistor) is a semiconductor element, that is, one of important single elements constituting a semiconductor integrated circuit. In general, the transistor includes a source region and a drain region that are spaced apart from each other on a semiconductor substrate, and a gate electrode that is formed above a channel region between the source region and the drain region.
半導体素子の高集積化の傾向によって、前記トランジスタの大きさが徐々に減少して多くの問題点が台頭している。例えば、チャンネル長さの減少で、前記ソース/ドレイン領域間のパンチスルー特性の劣化が深化している。また、前記ゲート電極の前記チャンネル領域に対するコントロール能力(controllability)が低下して漏洩電流等が発生することがある。このような問題点を解決するための方案として、二重ゲート(double gate)構造を有するトランジスタが提案されたところがある。前記二重ゲートトランジスタとは前記チャンネル領域の両面(上下面または両側面など)にゲートが全部配置されて前記チャンネル領域をコントロールするトランジスタのことをいう。 Due to the trend toward higher integration of semiconductor devices, the size of the transistor gradually decreases, and many problems have emerged. For example, the deterioration of punch-through characteristics between the source / drain regions is deepened due to the decrease in channel length. In addition, a control capability of the gate electrode with respect to the channel region may be reduced, and a leakage current may be generated. As a method for solving such a problem, a transistor having a double gate structure has been proposed. The double gate transistor refers to a transistor that controls the channel region by providing all gates on both sides (upper and lower surfaces or both side surfaces) of the channel region.
一方、Chenming Huなどは特許文献1に「基板から垂直に延長された二重ゲートチャンネルを有するFinFETトランジスタの構造および製造方法」というタイトルでFinFETトランジスタを開示したところがある。 On the other hand, Chenning Hu et al. Disclosed a FinFET transistor in Patent Document 1 under the title “Structure and manufacturing method of a FinFET transistor having a double gate channel extending vertically from a substrate”.
前記FinFETトランジスタは半導体基板上に互いに離隔して配置されたシリコンソース領域及びシリコンドレイン領域を含む。前記シリコンソース領域及びシリコンドレイン領域はシリコンピンによって連結される。前記シリコンピン、シリコンソース領域及びシリコンドレイン領域は前記半導体基板から突出する。前記シリコンピンを横切るゲート電極が配置される。すなわち、前記ゲート電極は前記シリコンピンの両側壁を通る。したがって、チャンネル領域は前記シリコンピンの両側壁からなり、前記ゲート電極は前記チャンネル領域の両側でコントロールが可能である。その結果、前記ゲート電極の前記チャンネル領域に対するコントロール能力が向上する。 The FinFET transistor includes a silicon source region and a silicon drain region that are spaced apart from each other on a semiconductor substrate. The silicon source region and the silicon drain region are connected by a silicon pin. The silicon pin, the silicon source region, and the silicon drain region protrude from the semiconductor substrate. A gate electrode is disposed across the silicon pin. That is, the gate electrode passes through both side walls of the silicon pin. Therefore, the channel region is composed of both side walls of the silicon pin, and the gate electrode can be controlled on both sides of the channel region. As a result, the control capability of the gate electrode with respect to the channel region is improved.
一方、半導体素子の高集積化の傾向に反して、前記トランジスタの性能(performance)向上に対する要求が深化している。前記トランジスタのオン電流量(on current)が増加する場合、前記トランジスタの速度が増加し、前記トランジスタの性能が向上することがある。前記FinFETトランジスタは前記シリコンピンの両側壁をチャンネル領域として使用することによって、一般的な平面トランジスタに比べて多くのオン電流量を有することができる。しかし、前記FinFETトランジスタもその大きさが減少する場合、そのオン電流量も減少する。したがって、前記FinFETトランジスタの物理的な大きさが減少しても、前記FinFETトランジスタの性能を向上させることができる方案に対する研究が活発に進行されている。
本発明が解決しようとする課題は電荷の移動度(mobility)を増加させてトランジスタの性能(performance)を向上させることができるピン電界効果トランジスタを提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a pin field effect transistor capable of improving the performance of the transistor by increasing the mobility of the charge.
本発明が解決しようとする他の課題は、電荷の移動度を増加させてトランジスタの性能を向上させることができるピン電界効果トランジスタの形成方法を提供することにある。 Another problem to be solved by the present invention is to provide a method for forming a pin field effect transistor that can increase the mobility of charges and improve the performance of the transistor.
上述の技術的課題を解決するためにピン電界効果トランジスタを提供する。本発明の一実施の形態によると、ピン電界効果トランジスタは半導体基板から突出したピンパターンを含む。前記ピンパターンは積層された第1および第2半導体パターンを含むことができる。前記第1および第2半導体パターンは少なくとも一方向に前記基板物質の格子幅に比べて大きい格子幅を有することができる。 In order to solve the above technical problem, a pin field effect transistor is provided. According to an embodiment of the present invention, the pin field effect transistor includes a pin pattern protruding from the semiconductor substrate. The pin pattern may include stacked first and second semiconductor patterns. The first and second semiconductor patterns may have a lattice width that is larger than the lattice width of the substrate material in at least one direction.
一実施の形態において、多数個の第1および第2半導体パターンが交互に積層されて前記ピンの高さを増加させることができる。そして、前記第1および第2半導体パターンの一つは他の一つによるストレスを減少させることができる。また、前記ピン電界効果トランジスタチャンネルの長さの方向に沿って、前記第1および第2半導体パターンの格子幅は前記基板の格子幅に比べて大きい可能性がある。これに加えて、前記第1および第2半導体パターンのうちの一つは膨張したシリコンで形成され、他の一つはシリコンゲルマニウムで形成されうる。前記シリコンゲルマニウムパターンは前記膨張したシリコンパターンのストレスを減少させうる。 In one embodiment, a plurality of first and second semiconductor patterns may be alternately stacked to increase the height of the pin. One of the first and second semiconductor patterns can reduce stress caused by the other. In addition, along the length direction of the pin field effect transistor channel, the lattice width of the first and second semiconductor patterns may be larger than the lattice width of the substrate. In addition, one of the first and second semiconductor patterns may be formed of expanded silicon, and the other may be formed of silicon germanium. The silicon germanium pattern may reduce the stress of the expanded silicon pattern.
一実施の形態において、前記トランジスタは前記半導体基板上の緩衝半導体層、および前記緩衝半導体層上の緩和した半導体装置をさらに含むことができる。前記基板はシリコンで形成することができ、前記緩衝半導体層はグレードシリコンゲルマニウムで形成することができ、前記緩和した半導体層はシリコンゲルマニウムで形成され得る。これに加えて、前記緩衝半導体層のゲルマニウム濃度はその下部面から上部面に高くなるほど、漸進的に増加することができる。前記緩和した半導体層のゲルマニウム濃度は均一であり、前記緩衝半導体層のゲルマニウムの最大濃度と同一であり得る。また、前記第1および第2半導体パターンのうちの一つは前記緩和した半導体層と同一な物質で形成することができる。前記ピンパターンは前記緩和した半導体層と同一な物質で形成された第3半導体パターンをさらに含むことができる。 In one embodiment, the transistor may further include a buffer semiconductor layer on the semiconductor substrate and a relaxed semiconductor device on the buffer semiconductor layer. The substrate may be formed of silicon, the buffer semiconductor layer may be formed of grade silicon germanium, and the relaxed semiconductor layer may be formed of silicon germanium. In addition, the germanium concentration of the buffer semiconductor layer can be gradually increased as it increases from the lower surface to the upper surface. The germanium concentration of the relaxed semiconductor layer is uniform and may be the same as the maximum germanium concentration of the buffer semiconductor layer. In addition, one of the first and second semiconductor patterns may be formed of the same material as the relaxed semiconductor layer. The pin pattern may further include a third semiconductor pattern formed of the same material as the relaxed semiconductor layer.
一実施の形態において、前記トランジスタは前記半導体基板上に配置され、前記ピンパターンの下部を囲む素子分離膜、および前記素子分離膜上に部分的に配置されたゲート電極をさらに含むことができる。または、前記トランジスタは前記ピンパターン上のハードマスク膜をさらに含むことができる。 In one embodiment, the transistor may further include an element isolation film disposed on the semiconductor substrate and surrounding a lower portion of the pin pattern, and a gate electrode partially disposed on the element isolation film. Alternatively, the transistor may further include a hard mask film on the pin pattern.
本発明の他の実施の形態によると、ピン電界効果トランジスタは第1および第2方向に沿って第1格子幅を有する半導体基板、前記第1および/または第2方向に沿って第2格子幅を有する第1半導体パターン、および前記第1および/または第2方向に沿って第3格子幅を有する第2半導体パターンを含むことができる。前記第2および第3格子幅は前記第1格子幅に比べて大きく、前記第1および第2半導体パターンは順次に積層されて前記基板から突出したピンパターンを形成する。 According to another embodiment of the present invention, the pin field effect transistor includes a semiconductor substrate having a first lattice width along the first and second directions, and a second lattice width along the first and / or second direction. And a second semiconductor pattern having a third lattice width along the first and / or second direction. The second and third lattice widths are larger than the first lattice width, and the first and second semiconductor patterns are sequentially stacked to form a pin pattern protruding from the substrate.
上述の他の技術的課題を解決するためにピン電界効果トランジスタの形成方法を提供する。本発明の一実施の形態によると、この方法は、半導体基板から突出したピンパターンを形成する段階を含むことができる。前記ピンパターンは積層された第1および第2半導体パターンを含むことができる。前記第1および第2半導体パターンは少なくとも一方向に前記基板物質の格子幅に比べて大きい格子幅を有することができる。 In order to solve the other technical problems described above, a method for forming a pin field effect transistor is provided. According to an embodiment of the present invention, the method may include forming a pin pattern protruding from the semiconductor substrate. The pin pattern may include stacked first and second semiconductor patterns. The first and second semiconductor patterns may have a lattice width that is larger than the lattice width of the substrate material in at least one direction.
一実施の形態において、前記ピンパターンを形成する段階は、前記ピンパターンの高さを高めるように、交互に積層された多数個の前記第1および第2半導体パターンを形成することができる。前記第1および第2半導体パターンのうちの一つは他の一つによるストレスを減少させることができる。また、前記ピン電界効果トランジスタチャンネルの長さの方向に沿って、前記第1および第2半導体パターンの格子幅が前記基板の格子幅に比べて大きい可能性がある。これに加えて、前記第1および第2半導体パターンのうちの一つは膨張したシリコンで形成され、他の一つはシリコンゲルマニウムで形成されることができる。前記シリコンゲルマニウムパターンは前記膨張したシリコンパターンのストレスを減少させることができる。 In one embodiment, the step of forming the pin pattern may form a plurality of first and second semiconductor patterns stacked alternately so as to increase the height of the pin pattern. One of the first and second semiconductor patterns may reduce stress caused by the other one. In addition, along the length direction of the pin field effect transistor channel, the lattice width of the first and second semiconductor patterns may be larger than the lattice width of the substrate. In addition, one of the first and second semiconductor patterns may be formed of expanded silicon and the other may be formed of silicon germanium. The silicon germanium pattern can reduce stress of the expanded silicon pattern.
一実施の形態において、前記方法は、前記半導体基板上に緩衝半導体層を形成する段階と、前記緩衝半導体層上に緩和した半導体層を形成する段階と、をさらに含むことができる。前記半導体基板はシリコンで形成することができる。前記緩衝半導体層はグレードシリコンゲルマニウムで形成することができ、前記緩和した半導体層はシリコンゲルマニウムで形成することができる。前記緩衝半導体層のゲルマニウム濃度はその下部面から上部面に高くなるほど、漸進的に増加することができる。前記緩和した半導体層のゲルマニウム濃度は均一であり、前記緩衝半導体層のゲルマニウムの最大濃度と同一であり得る。また、前記第1および第2半導体パターンのうちの一つは前記緩和した半導体層と同一な物質で形成することができる。前記ピンパターンは前記緩和した半導体層と同一な物質で形成された第3半導体パターンをさらに含むことができる。 In one embodiment, the method may further include forming a buffer semiconductor layer on the semiconductor substrate and forming a relaxed semiconductor layer on the buffer semiconductor layer. The semiconductor substrate can be formed of silicon. The buffer semiconductor layer may be formed of grade silicon germanium, and the relaxed semiconductor layer may be formed of silicon germanium. The germanium concentration of the buffer semiconductor layer can be gradually increased as the buffer semiconductor layer increases from the lower surface to the upper surface. The germanium concentration of the relaxed semiconductor layer is uniform and may be the same as the maximum germanium concentration of the buffer semiconductor layer. In addition, one of the first and second semiconductor patterns may be formed of the same material as the relaxed semiconductor layer. The pin pattern may further include a third semiconductor pattern formed of the same material as the relaxed semiconductor layer.
一実施の形態において、前記方法は、前記半導体基板上に配置されて前記ピンパターンの下部を囲む素子分離膜を形成する段階と、前記素子分離膜上に部分的に配置されたゲート電極を形成する段階とをさらに含むことができる。また、前記方法は、前記ピンパターン上のハードマスク膜を形成する段階をさらに含むことができる。 In one embodiment, the method includes forming an element isolation film disposed on the semiconductor substrate and surrounding a lower portion of the pin pattern, and forming a gate electrode partially disposed on the element isolation film. Further comprising the step of: The method may further include forming a hard mask film on the pin pattern.
本発明の他の実施の形態によると、ピン電界効果トランジスタの形成方法は、第1および/または第2方向に沿って第1格子幅を有する半導体基板を準備する段階と、前記第1および/または第2方向に沿って第2格子幅を有する第1半導体パターンを形成する段階と、前記第1および/または第2方向に沿って第3格子幅を有する第2半導体パターンを形成する段階とを含むことができる。前記第2および第3格子幅は前記第1格子幅に比べて大きく、前記第1および第2半導体パターンは順次に積層されて前記基板から突出したピンパターンを形成する。 According to another embodiment of the present invention, a method of forming a pin field effect transistor comprises preparing a semiconductor substrate having a first lattice width along a first and / or second direction, and Or forming a first semiconductor pattern having a second lattice width along the second direction; and forming a second semiconductor pattern having a third lattice width along the first and / or second direction. Can be included. The second and third lattice widths are larger than the first lattice width, and the first and second semiconductor patterns are sequentially stacked to form a pin pattern protruding from the substrate.
本発明によるピン電界効果トランジスタは、少なくとも交互に積層された複数個の第1半導体パターン及び第2半導体パターンで構成されたピンパターンを有する。この時、前記第1及び第2半導体パターンはシリコン結晶に比べて少なくとも一方向に広い格子幅を有する。例えば、前記第1及び第2半導体パターンは各々膨張したシリコンパターン及びシリコン−ゲルマニウムパターンで形成する。これによって、前記ピンパターン内に形成されたチャンネル領域で、電荷の移動度が増加してピン電界効果トランジスタの性能を向上させることができる。これに加えて、前記シリコン−ゲルマニウムパターンは前記膨脹したシリコンパターンのストレスを緩和させる役割を果たして前記ピンパターンの高さを十分に高めることができる。 The pin field effect transistor according to the present invention has a pin pattern composed of a plurality of first semiconductor patterns and second semiconductor patterns that are alternately stacked. At this time, the first and second semiconductor patterns have a larger lattice width in at least one direction than the silicon crystal. For example, the first and second semiconductor patterns are formed of an expanded silicon pattern and a silicon-germanium pattern, respectively. Accordingly, the charge mobility is increased in the channel region formed in the pin pattern, and the performance of the pin field effect transistor can be improved. In addition, the silicon-germanium pattern serves to relieve the stress of the expanded silicon pattern, thereby sufficiently increasing the height of the pin pattern.
また、前記膨脹したシリコンパターンは電子の移動度を増加させ、前記シリコン−ゲルマニウムパターンは正孔の移動度が低下することを防止する。したがって、前記ピンパターンを有する電界効果トランジスタはNMOS及びPMOSトランジスタを同時に具備するCMOS素子に適する。 In addition, the expanded silicon pattern increases electron mobility, and the silicon-germanium pattern prevents hole mobility from decreasing. Therefore, the field effect transistor having the pin pattern is suitable for a CMOS device having both NMOS and PMOS transistors.
以下、添付の図面を参照して本発明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。しかし、本発明はここで説明される実施の形態に限定されず、他の形態に具体化されることもできる。むしろ、ここで紹介される実施の形態は開示された内容が徹底し、完全になれるように、そして当業者に本発明の思想を十分に伝達するために提供されるものである。図面において、層及び領域の厚さは明確性のために誇張されたものである。また、層が他の層または基板「上」にあると言及される場合に、それは他の層または基板上に直接形成することができるもの、またはそれらの間に第3の層を介在することもできるものである。明細書の全体にわたって同一の参照番号で表示された部分は同一の構成要素を示す。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein, and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content will be thorough and complete, and will fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art. In the drawings, the thickness of layers and regions are exaggerated for clarity. Also, when a layer is referred to as being “on” another layer or substrate, it can be formed directly on the other layer or substrate, or intervening a third layer therebetween It is also possible. Portions denoted by the same reference numerals throughout the specification indicate the same components.
図1は本発明の一実施の形態によるピン電界効果トランジスタを示す斜視図であり、図2は図1のI−I′に沿って切断した断面図であり、図3は図1のII−II′に沿って切断した断面図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a pin field effect transistor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 1, and FIG. It is sectional drawing cut | disconnected along II '.
図1、図2及び図3を参照すると、支持基板105上に埋没絶縁膜106が配置され、前記埋没絶縁膜106上に順次に積層されたピンパターン118及びハードマスクパターン116aが配置される。
Referring to FIGS. 1, 2, and 3, the buried insulating
前記支持基板105は半導体基板100と、前記半導体基板100上に順次に積層された緩衝半導体層102及び緩和された半導体層104aで構成することができる。前記半導体基板100はシリコン基板からなることが望ましい。
The
前記緩衝半導体層102は前記半導体基板100と前記緩和された半導体層104aとの間のストレス(例えば、張力ストレス)を緩和させることができる半導体層102からなる。前記緩和された半導体層104aはストレスのない半導体層からなる。例えば、前記緩衝半導体層102はグレードシリコン−ゲルマニウム層からなり、前記緩和された半導体層104aは緩和されたシリコン−ゲルマニウム層からなることが望ましい。
The
前記グレードシリコン−ゲルマニウム層は下部面から上部面に高くなるほど、そのゲルマニウム濃度が漸進的に増加し、前記緩和されたシリコン−ゲルマニウム層は膜の全体にわたってゲルマニウム濃度が均一である。前記緩和されたシリコン−ゲルマニウム層のゲルマニウム濃度は前記グレードシリコン−ゲルマニウム層のゲルマニウム濃度が最大である部分、すなわち、その最上部と同一であることが望ましい。 As the grade silicon-germanium layer increases from the lower surface to the upper surface, the germanium concentration gradually increases, and the relaxed silicon-germanium layer has a uniform germanium concentration throughout the film. The germanium concentration of the relaxed silicon-germanium layer is preferably the same as the portion of the grade silicon-germanium layer where the germanium concentration is maximum, that is, the uppermost portion thereof.
ゲルマニウム原子はシリコン原子に比べてその直径が大きい。このため、シリコン原子とゲルマニウム原子とが共存する膜の格子幅はシリコン原子だけで構成された一般的なシリコン層に比べて広い格子幅を有する。その結果、前記緩和されたシリコン−ゲルマニウム層からなる緩和された半導体層104aは前記シリコン基板からなる半導体基板100に比べて広い格子幅を有する。
Germanium atoms are larger in diameter than silicon atoms. For this reason, the lattice width of the film in which silicon atoms and germanium atoms coexist is wider than that of a general silicon layer composed of only silicon atoms. As a result, the
一方、前記グレードシリコン−ゲルマニウム層からなる緩衝半導体層102は下部面から上部面に高くなるほど、格子幅が漸進的に増加する。これは、前記緩衝半導体層102内のゲルマニウム濃度が漸進的に増加することに起因する。これによって、前記緩衝半導体層102は前記半導体基板100と前記緩和された半導体層104aとの間の格子幅の差によるストレスを緩和させるバッファの役割を果たす。
On the other hand, the buffer width of the
前記埋没絶縁膜106は絶縁膜として、シリコン酸化膜、ゲルマニウム酸化膜またはシリコン酸化膜及びゲルマニウム酸化膜が共存する膜であり得る。
The buried insulating
前記ピンパターン118は少なくとも交互に積層された複数個の第1半導体パターン110a及び第2半導体パターン112aで構成された多層パターン114aを含む。この時、前記第1及び第2半導体パターン110a、112aは一般的なシリコン結晶の格子幅に比べて少なくとも一方向に広い格子幅を有する。前記多層パターン114aと前記埋没絶縁膜106との間に第3半導体パターン104cが配置されることが望ましい。前記第3半導体パターン104cは前記多層パターン114aの側壁に整列された側壁を有する。前記第3半導体パターン104cは前記緩和された半導体層104aと同一な格子幅を有する同一な物質からなることが望ましい。前記ピンパターン118は積層された前記第3半導体パターン104c及び多層パターン114aで構成することができる。
The
前記第1及び第2半導体パターン110a、112aのうちの一つは前記緩和された半導体層104a(または前記第3半導体パターン104c)と同一な格子幅を有する同一な物質からなることが望ましい。
One of the first and
前記第1半導体パターン110a及び第2半導体パターン112aのうちの一つは膨脹したシリコンパターンからなり、他の一つはシリコン−ゲルマニウムパターンからなることが望ましい。
One of the
前記膨脹したシリコンパターンの水平な方向の格子幅は前記第3半導体パターン104cまたは前記緩和された半導体層104aの水平な方向の格子幅と同一な格子幅を有するように膨脹している。前記ピンパターン118内の前記シリコン−ゲルマニウムパターンは前記緩和された半導体層104a、または前記第3半導体パターン104cと同一なゲルマニウム濃度を有する。すなわち、前記ピンパターン118内の前記シリコン−ゲルマニウムパターンはストレスにフリー(free)し、前記緩和された半導体層104a、または第3半導体パターン104cと同一な格子幅を有することが望ましい。
The expanded silicon pattern is expanded such that the horizontal lattice width of the expanded silicon pattern is equal to the horizontal width of the
結果的に、前記ピンパターン118内の膨脹したシリコンパターンは水平な方向に格子幅が膨脹しており、前記ピンパターン118内のシリコン−ゲルマニウムパターン及び緩和された半導体パターン104cは前記膨脹したシリコンパターンのストレスを緩和させるバッファの役割を果たす。
As a result, the expanded silicon pattern in the
前記多層パターン114aの最上部層及び最下部層は全部前記膨脹したシリコンパターンからなることができる。これとは異なって、前記多層パターン114aの最上部層及び最下部層は全部前記シリコン−ゲルマニウムパターンからなることができる。さらに、前記多層パターン114aの最上部層及び最下部層のうちの一つは前記膨脹したシリコンパターンからなり、他の一つは前記シリコン−ゲルマニウムパターンからなることもできる。
The uppermost layer and the lowermost layer of the
前記ハードマスクパターン116aはシリコン窒化膜からなることができ、前記シリコン窒化膜と前記ピンパターン118との間に介在されたバッファ酸化膜をさらに含むこともできる。
The
前記ピンパターン118及びハードマスクパターン116aの上部を横切るゲート電極122が配置される。少なくとも前記ピンパターン118と前記ゲート電極122との間にゲート絶縁膜120が介在される。前記ゲート電極122は導電膜、例えば、ドーピングされたポリシリコン、ポリサイドまたは金属膜からなることができる。前記ゲート絶縁膜120は少なくとも前記ピンパターン118の露出した表面上に配置される。前記ハードマスクパターン116aによって、前記ゲート電極122の下部の前記ピンパターン118の両側壁がチャンネル領域に該当する。
A
これとは異なって、前記ハードマスクパターン116aは省略することができる。この場合には、前記ゲート電極122の下部に位置する前記ピンパターン118の両側壁及び上部面がチャンネル領域に該当する。この時、前記ゲート絶縁膜120は前記ピンパターン118の上部面と前記ゲート電極122との間にも介在される。
Unlike this, the
前記ピンパターン118内のパターン104c、110a、112aの広い格子幅は前記チャンネル領域の長さの方向と平行であることが望ましい。
The wide lattice width of the
前記ゲート電極122の両側の前記ピンパターン118内に一対の不純物拡散層125が配置される。前記不純物拡散層125は各々ソース/ドレイン領域に該当する。
A pair of impurity diffusion layers 125 are disposed in the
上述の構造のピン電界効果トランジスタにおいて、前記ピンパターン118は一般的なシリコン結晶に比べて広い格子幅を有するパターン104c、110a、112aで構成される。すなわち、前記ピンパターン118はシリコン−ゲルマニウムパターンと膨脹したシリコンパターンとが交互に積層された構造を有する。これによって、前記チャンネル領域内のキャリアの移動度が増加して前記ピン電界効果トランジスタのオン電流が増加し、その結果、前記ピン電界効果トランジスタの性能が向上する。前記ピンパターン118のチャンネル領域内のキャリアの移動度を図4のエネルギーバンドダイヤグラムを参照して説明する。
In the pin field effect transistor having the above-described structure, the
図4は図2のIII−III′に沿って切断した概略的なエネルギーバンドダイヤグラムである。 FIG. 4 is a schematic energy band diagram taken along the line III-III ′ of FIG.
図2及び図4を参照すると、図4のエネルギーバンドダイヤグラムは第1半導体パターン110aが膨脹したシリコンパターンからなり、第2半導体パターン112aがシリコン−ゲルマニウムパターンからなる場合を図示したことである。
Referring to FIGS. 2 and 4, the energy band diagram of FIG. 4 illustrates a case where the
点線200はフェルミレベル(Fermi level)を示し、点線210、220は各々の一般的な単結晶シリコン層の価電子帯(valence band)及び伝導帯(conduction band)に該当する。これによって、前記点線210、220を各々の基準価電子帯(a strandard valence band)及び基準伝導帯(a strandard conduction band)と称する。実線310、320は各々前記第1半導体パターン110aの第1価電子帯310及び第1伝導帯320に該当し、実線410、420は各々前記第2半導体パターン112aの第2価電子帯410及び第2伝導帯に該当する。
A dotted
図4に示したように、前記膨脹したシリコンパターンの広い格子幅によって、前記第1伝導帯320は前記基準伝導帯220に比べて低いエネルギーレベルを有する。これによって、前記第1伝導帯320内に電子が存在する確率は前記基準伝導帯220に比べて高い。前記第2半導体パターン112aのゲルマニウム濃度に関係なく、前記第2伝導帯420は前記基準伝導帯220とほとんど同一なエネルギーレベルを有する。したがって、前記第2伝導帯420内に電子が存在する確率は前記基準伝導帯220内に電子が存在する確率と類似である。結果的に、前記ピンパターン118に形成されたチャンネル領域には従来のシリコンピンに形成されたチャンネル領域に比べてさらに多い電子が存在する。したがって、前記ピンパターン118に形成されたチャンネル領域での電子の移動度は従来のそれに比べて増加する。
As shown in FIG. 4, due to the wide lattice width of the expanded silicon pattern, the
一方、前記第1価電子帯310は前記基準価電子帯210に比べて低いエネルギーレベルを有する。すなわち、前記第1価電子帯310内に正孔が存在する確率が前記基準価電子帯210に比べて低い。これに反して、前記第2価電子帯410は前記基準価電子帯210に比べて高いエネルギーレベルを有する。すなわち、前記第2価電子帯310内に正孔が存在する確率は前記基準価電子帯210に比べて高い。その結果、前記第1価電子帯310が前記基準価電子帯210に比べて低くても、前記第2価電子帯410が前記基準価電子帯210に比べて高い。すなわち、前記ピンパターン118内にPMOSチャンネル領域が形成されても、正孔の移動度が低下しない。したがって、前記ピンパターン118を有するピン電界効果トランジスタはNMOS及びPMOSトランジスタが同時に実現されるCMOS素子に非常に適する。
Meanwhile, the
結果的に、前記ピンパターン118は交互に積層された膨脹したシリコンパターン及びシリコン−ゲルマニウムパターンを含む。前記膨脹したシリコンパターンは電子の移動度を増加させる。前記シリコン−ゲルマニウムパターンは前記膨脹したシリコンパターンのストレスを緩和させることによって、前記ピンパターン118の高さを増加させることができる。また、前記シリコン−ゲルマニウムパターンは正孔の移動度を増加させる。したがって、前記ピンパターン118を有する電界効果トランジスタのオン電流量が増加して、それの性能が向上する。
As a result, the
図5乃至図7は本発明の一実施の形態によるピン電界効果トランジスタの形成方法を説明するために図2のI−I′に沿って切断した工程断面図である。 5 to 7 are process cross-sectional views taken along the line II ′ of FIG. 2 for explaining a method of forming a pin field effect transistor according to an embodiment of the present invention.
図5および図6を参照すると、半導体基板100上に緩衝半導体層(102、buffer semiconductor layter)を形成し、前記緩衝半導体層102上に緩和された半導体層(104、relaxed semiconductor layer)を形成する。前記半導体基板100、緩衝半導体層102及び緩和された半導体層104は支持基板105を構成することができる。
5 and 6, a buffer semiconductor layer (102) is formed on the
前記半導体基板100はシリコン基板を使用することが望ましい。前記緩和された半導体層104はストレスがなく、一般的なシリコン結晶の格子幅に比べて広い格子幅を有する半導体層で形成する。例えば、前記緩和された半導体層104は緩和されたシリコン−ゲルマニウム層で形成することが望ましい。前記緩衝半導体層102は前記半導体基板100と前記緩和された半導体層104との間の格子幅の差により生じるストレスを緩和させることができる半導体層で形成する。例えば、前記緩衝半導体層102はグレードシリコン−ゲルマニウム層で形成することが望ましい。
The
前記グレードシリコン−ゲルマニウム層は前記半導体基板100の表面からゲルマニウムソースガス量を漸進的に増加させるエピタキシャル成長工程で形成する。したがって、前記グレードシリコン−ゲルマニウム層は前記半導体基板100の表面から高くなるほどそのゲルマニウム濃度が増加する。すなわち、前記グレードシリコン−ゲルマニウム層は下部面から上部面に高くなるほど、格子幅が漸進的に増加する。
The grade silicon-germanium layer is formed by an epitaxial growth process in which the amount of germanium source gas is gradually increased from the surface of the
前記緩和されたシリコン−ゲルマニウム層は前記緩衝半導体層102上にゲルマニウムソースガス量を一定に供給するエピタキシャル成長工程で形成する。したがって、前記緩和されたシリコン−ゲルマニウム層は膜の全体にわたって均一なゲルマニウム濃度を有する。この時、前記緩和されたシリコン−ゲルマニウム層のゲルマニウム濃度は前記グレードシリコン−ゲルマニウム層のゲルマニウム濃度が最大である部分(すなわち、膜の最上部)と同一であることが望ましい。
The relaxed silicon-germanium layer is formed on the
結果的に、前記緩衝半導体層102は前記緩和された半導体層104と前記半導体基板100との間のストレスを吸収し、前記緩和された半導体層104はストレスがフリーになる。
As a result, the
続いて、前記支持基板105に所定の元素イオンを注入して前記緩和された半導体層104内に埋没絶縁膜106を形成する。この時、前記埋没絶縁膜106の上部面は前記緩和された半導体層104の上部面から所定の深さで離隔されるように形成する。その結果、前記緩和された半導体層104は順次に積層された第1緩和された半導体層104a、前記埋没絶縁膜106及び第2緩和された半導体層104bで形成される。
Subsequently, a predetermined element ion is implanted into the
前記所定の元素イオンは酸素イオンであることが望ましい。したがって、前記埋没絶縁膜106はシリコン酸化膜、ゲルマニウム酸化膜またはシリコン酸化膜とゲルマニウム酸化膜とが共存する絶縁膜に形成することができる。
The predetermined element ion is preferably an oxygen ion. Therefore, the buried insulating
続いて、前記第2緩和された半導体層104b上に交互に積層された複数個の第1半導体層110及び第2半導体層112で構成された多層膜114を形成する。前記第1半導体層110及び第2半導体層112のうちの一つはエピタキシャル成長工程を使用した膨脹したシリコン膜で形成し、他の一つはエピタキシャル成長工程を使用したシリコン−ゲルマニウム膜で形成することが望ましい。
Subsequently, a
前記多層膜114を形成する方法の具体的な例として、前記第2緩和された半導体層104b上にシリコンソースガスを使用するエピタキシャル成長工程で第1半導体層110を形成する。これによって、前記第1半導体層110の水平な方向の格子幅は前記第2緩和された半導体層104bの水平な方向の格子幅と同一な格子幅を有する単結晶シリコン膜、すなわち、前記膨脹したシリコン膜で形成される。前記膨脹したシリコン膜は前記第2緩和された半導体層104bの格子幅に起因して、前記支持基板105の表面と平行な方向の格子幅が膨脹する。したがって、前記膨脹したシリコン膜は一般的なシリコン結晶の格子幅に比べて広い格子幅を有する。
As a specific example of the method of forming the
前記第1半導体層110を所定の厚さで形成した後、前記第1半導体層110上にシリコンソースガス及びゲルマニウムソースガスを使用したエピタキシャル工程で第2半導体層112を形成する。すなわち、前記第2半導体層112はシリコン−ゲルマニウム層で形成される。この時、前記第2半導体層112は前記第2緩和された半導体層104bと同一なゲルマニウム濃度を有するように形成することが望ましい。したがって、前記第2半導体層112は前記第2緩和された半導体層104bと同一な格子幅を有するように形成される。また、前記第2半導体層112の水平な方向の格子幅は前記第1半導体層110の水平な方向の格子幅と同一に形成される。
After the
結果的に、ストレスがない前記第2緩和された半導体層104b及び第2半導体層112はそれらの間に介在された第1半導体層110の膨脹した格子幅によるストレスを吸収する。言い替えれば、前記多層膜114の第2半導体層112は隣接した第1半導体層110のストレスを吸収する役割を果たす。
As a result, the second
これとは異なって、前記第1半導体層110をエピタキシャル成長工程を使用したシリコン−ゲルマニウム層で形成し、前記第2半導体層112をエピタキシャル成長工程を使用した膨脹したシリコン層で形成することができる。
In contrast, the
前記多層膜114の最上部層及び最下部層は全部前記第1半導体層110で形成することができる。これとは異なって、前記多層膜114の最上部層及び最下部層は全部前記第2半導体層110で形成することもできる。さらに、前記多層膜114の最上部層及び最下部層のうちの一つは前記第1半導体層110で形成し、他の一つは前記第2半導体層112で形成することもできる。
The uppermost layer and the lowermost layer of the
前記多層膜114上にハードマスク膜116を形成する。前記ハードマスク膜116は前記多層膜114に対してエッチング選択比を有すると同時に、反射防止膜の役割を果たすことができる絶縁膜、例えば、シリコン窒化膜で形成することができる。もちろん、前記ハードマスク膜116は前記シリコン窒化膜と前記多層膜114との間に形成されたバッファ酸化膜をさらに含むことができる。
A
図7を参照すると、前記ハードマスク膜116、多層膜114及び第2緩和された半導体層104bを連続的にパターニングして順次に積層された第2緩和された半導体パターン104c、多層パターン114a及びハードマスクパターン116aを形成する。前記多層パターン114aは交互に積層された複数個の第1半導体パターン110a及び第2半導体パターン112aで構成される。前記第1及び第2半導体層110、112のうちの一つを前記膨脹したシリコン膜で形成し、他の一つを前記シリコン−ゲルマニウム膜で形成する場合、前記第1及び第2半導体パターン110a、112aのうちの一つは膨脹したシリコンパターンで形成され、他の一つはシリコン−ゲルマニウムパターンで形成される。前記第2緩和された半導体パターン104c及び多層パターン114aはピンパターン118を構成する。前記ピンパターン118は前記埋没絶縁膜106上に形成される。したがって、前記ピンパターン118は隣り合う他のピンパターン(図示しない)と素子分離が可能である。
Referring to FIG. 7, the
続いて、少なくとも前記ピンパターン118の露出した表面上にゲート絶縁膜120を形成する。前記ゲート絶縁膜120は前記ピンパターン118を有する支持基板105に熱酸化工程を実行して前記ピンパターン118の露出した表面に形成することができる。これによって、前記ゲート絶縁膜120は熱シリコン酸化膜及び熱ゲルマニウム酸化膜が共存する絶縁膜で形成することができる。
Subsequently, a
一方、前記ゲート絶縁膜120は他の方法で形成することができる。先ず、前記ピンパターン118を有する支持基板105の全面上に表面半導体層を形成する。前記表面半導体層は化学気相蒸着法、またはエピタキシャル成長工程で形成することができる。前記表面半導体層はシリコン膜で形成することができる。前記表面半導体層がエピタキシャル成長工程で形成される場合、前記表面半導体層は前記ピンパターン118の露出した表面上にだけ形成することができる。続いて、前記表面半導体層を熱酸化させて前記ゲート絶縁膜120を形成する。
Meanwhile, the
続いて、図1及び図2に示したゲート電極122を形成する。前記ゲート電極122は前記ゲート絶縁膜120上に前記ピンパターン118及びハードマスクパターン116aを横切るように形成される。前記ゲート電極122の形成の時、前記ゲート絶縁膜120もパターニングすることができる。
Subsequently, the
続いて、前記ゲート電極122をマスクとして使用して不純物イオンを注入して、前記ゲート電極122の両側の前記ピンパターン118に図1及び図3に示した一対の不純物拡散層125を形成する。前記不純物拡散層125はソース/ドレイン領域に各々該当する。
Subsequently, impurity ions are implanted using the
(第2実施の形態)
本発明の他の実施の形態では、上述の一実施の形態と異なる形態の素子分離方法が適用されたピン電界効果トランジスタを示している。
(Second Embodiment)
In another embodiment of the present invention, a pin field effect transistor to which an element isolation method of a form different from the above-described one embodiment is applied is shown.
図8は本発明の他の実施の形態によるピン電界効果トランジスタを示す斜視図であり、図9は図8のIV−IV′に沿って切断した断面図であり、図10は図9のV−V′に沿って切断した断面図である。 8 is a perspective view showing a pin field effect transistor according to another embodiment of the present invention, FIG. 9 is a sectional view taken along line IV-IV ′ of FIG. 8, and FIG. It is sectional drawing cut | disconnected along -V '.
図8、図9及び図10を参照すると、支持基板205上に順次に積層されたピンパターン218及びハードマスクパターン216aが配置される。前記ハードマスクパターン216aは前記ピンパターン218の側壁に整列された側壁を有する。
Referring to FIGS. 8, 9, and 10, a
前記支持基板205は半導体基板200と、前記半導体基板200上に順次に積層された緩衝半導体層202及び緩和された半導体層204で構成することができる。前記半導体基板100はシリコン基板からなり、前記緩衝半導体層202はグレードシリコン−ゲルマニウム層からなり、前記緩和された半導体層204は緩和されたシリコン−ゲルマニウム層からなることが望ましい。前記グレードシリコン−ゲルマニウム層及び緩和されたシリコン−ゲルマニウム層は上述の一実施の形態と同一な物質からなり、同一な性質を有することができる。すなわち、前記グレードシリコン−ゲルマニウム層はゲルマニウム濃度が漸進的に増加して、下部面から上部面に高くなるほど、格子幅が漸進的に増加する。前記緩和されたシリコン−ゲルマニウム層は膜の全体にわたってゲルマニウム濃度が均一で膜の全体にわたって均一な格子幅を有する。前記緩和されたシリコン−ゲルマニウム層のゲルマニウム濃度は前記グレードシリコン−ゲルマニウム層のゲルマニウム濃度が最大の部分と同一であることが望ましい。したがって、前記緩和されたシリコン−ゲルマニウム層は前記グレードシリコン−ゲルマニウム層のゲルマニウム濃度が最大である部分の格子幅と同一である。前記緩衝半導体層202は前記半導体基板200と前記緩和された半導体層204との間の格子幅の差によるストレスを緩衝する役割を果たす。
The
前記ピンパターン218は交互に積層された複数個の第1半導体パターン210a及び第2半導体パターン212aで構成された多層パターンからなる。この時、前記第1半導体パターン210a及び第2半導体パターン212aは一般的なシリコン結晶の格子幅に比べて少なくとも一方向に広い格子幅を有する。
The
前記第1及び第2半導体パターン210a、212aのうちの一つは前記緩和された半導体層204と同一な格子幅を有する同一な物質からなることが望ましい。
One of the first and
前記第1半導体パターン210a及び第2半導体パターン212aのうちの一つは膨脹したシリコンパターンからなり、他の一つはシリコン−ゲルマニウムパターンからなることが望ましい。
Preferably, one of the
前記膨脹したシリコンパターン及び前記シリコン−ゲルマニウムパターンは上述の一実施の形態と同一な構造及び特性を有することができる。すなわち、前記膨脹したシリコンパターンの水平な方向の格子幅は前記緩和された半導体層204の水平な方向の格子幅と同一な格子幅を有するように膨脹しており、前記シリコン−ゲルマニウムパターンは前記緩和された半導体層204と同一なゲルマニウム濃度を有する。これによって、前記ピンパターン218内の前記シリコン−ゲルマニウムパターンはストレスがなくなり、前記緩和された半導体層204と同一な格子幅を有する。前記ピンパターン218内のシリコン−ゲルマニウムパターンは前記膨脹したシリコンパターンのストレスを吸収するバッファの役割を果たす。
The expanded silicon pattern and the silicon-germanium pattern may have the same structure and characteristics as the above-described embodiment. That is, a horizontal lattice width of the expanded silicon pattern is expanded to have the same lattice width as a horizontal lattice width of the
前記ピンパターン218は図2の多層パターン114aと同一な最上部層及び最下部層を有することができる。
The
前記ハードマスクパターン216aはシリコン窒化膜からなることができ、前記シリコン窒化膜と前記ピンパターン218との間に介在されたバッファ酸化膜をさらに含むこともできる。
The
前記ピンパターン218及びハードマスクパターン216aの上部を横切るゲート電極225が配置され、少なくとも前記ピンパターン218と前記ゲート電極225との間にゲート絶縁膜222が介在される。前記ゲート絶縁膜222は延長されて前記ゲート電極225とハードマスクパターン216aとの間にも介在されることができる。前記ゲート電極225の両側の前記ピンパターン218内に一対の不純物拡散層227が配置される。前記不純物拡散層227はソース/ドレイン領域に該当する。
A
前記ゲート電極225と前記ピンパターン218の周辺の前記支持基板205との間に素子分離膜220aが介在される。前記素子分離膜220aは絶縁膜からなる。例えば、前記素子分離膜220aはシリコン酸化膜からなることができる。前記素子分離膜220aによって、前記ピンパターン218は電気的に隔離されることができる。
An
上述の構造のピン電界効果トランジスタにおいて、前記ピンパターン218は一般的なシリコン結晶に比べて広い格子幅を有する第1及び第2半導体パターン210a、212aが交互に積層された構造である。これによって、図4を参照して説明したように、チャンネル領域でキャリアの移動度を増加させて前記ピン電界効果トランジスタの性能を向上させることができる。これに加えて、前記ピンパターン218の下部面は前記支持基板205と接続されている。したがって、SOI基板で発生することができるフローティングボディー効果を防止することができ、前記ピンパターン218内に熱が発生しても、前記ピンパターン218内の熱は前記支持基板205に効果的に放出される。
In the pin field effect transistor having the above-described structure, the
図11乃至図13は本発明の他の実施の形態によるピン電界効果トランジスタの形成方法を説明するために図8のIV−IV′に沿って切断した工程断面図である。 11 to 13 are process cross-sectional views taken along the line IV-IV 'of FIG. 8 for explaining a method of forming a pin field effect transistor according to another embodiment of the present invention.
図11を参照すると、半導体基板200上に緩衝半導体層202及び緩和された半導体層204を順次に形成する。前記半導体基板200、緩衝半導体層202及び緩和された半導体層204は支持基板205を構成することができる。
Referring to FIG. 11, a
前記半導体基板200はシリコン基板を使用し、前記緩衝半導体層202はグレードシリコン−ゲルマニウム層で形成し、前記緩和された半導体層204は緩和されたシリコン−ゲルマニウム層で形成することが望ましい。前記グレードシリコン−ゲルマニウム層及び緩和されたシリコン−ゲルマニウム層は上述の一実施の形態と同一に形成することができる。
Preferably, the
前記緩和された半導体層204上に交互に積層された複数個の第1半導体層210及び第2半導体層212で構成された多層膜214を形成する。前記第1半導体層210及び第2半導体層212のうちの一つはエピタキシャル成長工程を使用した膨脹したシリコン膜で形成し、他の一つはエピタキシャル成長工程を使用したシリコン−ゲルマニウム層で形成することが望ましい。この時、前記多層膜214内のシリコン−ゲルマニウム層は前記緩和された半導体層204と同一なゲルマニウム濃度を有するように形成することが望ましい。したがって、前記多層膜214内のシリコン−ゲルマニウム層は前記緩和された半導体層204と同一な格子幅を有し、前記多層膜214内の膨脹したシリコン膜は前記緩和された半導体層204と水平な方向に同一な格子幅を有するように膨脹する。前記多層膜214内のシリコン−ゲルマニウム層または前記緩和された半導体層204は前記多層膜214内の膨脹したシリコン膜のストレスを吸収するバッファの役割を果たす。
A
前記多層膜214は図6に示した多層膜114の最上部層及び最下部層と同一な形態で形成することができる。
The
前記多層膜214上にハードマスク膜216を形成する。
A
図12及び図13を参照すると、前記ハードマスク膜216及び多層膜を連続的にパターニングして順次に積層されたピンパターン218及びハードマスクパターン216aを形成する。前記ピンパターン218は交互に積層された複数個の第1半導体パターン210a及び第2半導体パターン212aで構成された多層パターンで形成される。
Referring to FIGS. 12 and 13, the
前記ピンパターン218及びハードマスクパターン216aを有する支持基板205の全面上に素子分離絶縁膜220を形成する。前記素子分離絶縁膜220は絶縁膜で形成する。例えば、シリコン酸化膜で形成することができる。
An element
前記素子分離絶縁膜220を前記ハードマスクパターン216aの上部面が露出するまで平坦化させる。続いて、前記平坦化された素子分離絶縁膜を選択的に囲んで素子分離膜220aを形成する。前記素子分離膜220aの上部面は前記ピンパターン218の上部面に比べて低く形成される。これによって、前記ピンパターン218の上部側壁が露出する。前記ピンパターン218の下部面は前記緩和された半導体層204と接続している。
The element
前記素子分離膜220aを有する支持基板205に熱酸化工程を実行する。したがって、前記ピンパターン218の露出した上部側壁にゲート絶縁膜222が形成される。この時、前記ゲート絶縁膜222は熱シリコン酸化膜及び熱ゲルマニウム酸化膜が共存することができる。
A thermal oxidation process is performed on the
前記ゲート絶縁膜222は他の方法で形成することができる。先ず、前記素子分離膜220aを有する支持基板205の全面に化学気相蒸着法またはエピタキシャル成長工程を使用して表面半導体層を形成する。続いて、前記表面半導体層を熱酸化させてゲート絶縁膜222を形成することができる。この時、前記ゲート絶縁膜222は同一な成分の熱酸化膜で形成することができる。前記表面半導体層はシリコン膜で形成することができる。
The
続いて、図8に示したように、前記ゲート絶縁膜222を有する支持基板205に前記ピンパターン218及びハードマスクパターン216aの上部を横切るゲート電極225を形成する。前記ゲート電極225をマスクとして使用して不純物イオンを注入して前記ゲート電極225の両側の前記ピンパターン218に図8に示した一対の不純物拡散層227を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 8, a
前記第1実施の形態及び第2実施の形態において、互いに対応する構成要素は互いに同一な物質で形成することができる。 In the first embodiment and the second embodiment, components corresponding to each other can be formed of the same material.
100 半導体基板
102 緩衝半導体層
104a 緩和された半導体層
105 支持基板
106 埋没絶縁膜
116a ハードマスクパターン
120 ゲート絶縁膜
122 ゲート電極
125 不純物拡散層
DESCRIPTION OF
Claims (26)
前記バッファ半導体膜上の緩和した半導体層と、をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のピン電界効果トランジスタ。 A buffer semiconductor layer on the substrate;
The pin field effect transistor according to claim 1, further comprising a relaxed semiconductor layer on the buffer semiconductor film.
前記素子分離膜上に部分的に配置されたゲート電極と、をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のピン電界効果トランジスタ。 An element isolation film disposed on the substrate and surrounding a lower portion of the pin pattern;
The pin field effect transistor according to claim 1, further comprising a gate electrode partially disposed on the device isolation film.
前記第1および/または第2方向に沿って第2格子幅を有する第1半導体パターンと、
前記第1および/または第2方向に沿って第3格子幅を有する第2半導体パターンと、を含み、
前記第2および第3格子幅は前記第1格子幅に比べて大きく、前記第1および第2半導体パターンは順次に積層されて前記基板から突出したピンパターンを形成することを特徴とするピン電界効果トランジスタ。 A semiconductor substrate having a first lattice width along the first and / or second direction;
A first semiconductor pattern having a second lattice width along the first and / or second direction;
A second semiconductor pattern having a third lattice width along the first and / or second direction,
The pin electric field characterized in that the second and third lattice widths are larger than the first lattice width, and the first and second semiconductor patterns are sequentially stacked to form a pin pattern protruding from the substrate. Effect transistor.
前記ピンパターンの高さが増加するように、交互に積層された複数個の前記第1および第2半導体パターンを形成する段階を含み、前記第1および第2半導体パターンのうちの一つは他の一つのストレスを減少させることを特徴とする請求項13に記載のピン電界効果トランジスタの形成方法。 The step of forming the pin pattern includes:
Forming a plurality of first and second semiconductor patterns alternately stacked so that a height of the pin pattern is increased, wherein one of the first and second semiconductor patterns is another 14. The method of forming a pin field effect transistor according to claim 13, wherein one of the stresses is reduced.
前記バッファ半導体膜上に緩衝した半導体層を形成する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項13に記載のピン電界効果トランジスタの形成方法。 Forming a buffer semiconductor layer on the substrate;
The method of forming a pin field effect transistor according to claim 13, further comprising: forming a buffered semiconductor layer on the buffer semiconductor film.
前記素子分離膜上に部分的に配置されたゲート電極を形成する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項13に記載のピン電界効果トランジスタの形成方法。 Forming an element isolation film disposed on the substrate and surrounding a lower portion of the pin pattern;
The method according to claim 13, further comprising: forming a gate electrode partially disposed on the device isolation film.
前記第1および/または第2方向に沿って第2格子幅を有する第1半導体パターンを形成する段階と、
前記第1および/または第2方向に沿って第3格子幅を有する第2半導体パターンを形成する段階と、を含み、
前記第2および第3格子幅は前記第1格子幅に比べて大きく、前記第1および第2半導体パターンは順次に積層されて前記基板から突出したピンパターンを形成することを特徴とするピン電界効果トランジスタの形成方法。 Providing a semiconductor substrate having a first lattice width along a first and / or second direction;
Forming a first semiconductor pattern having a second lattice width along the first and / or second direction;
Forming a second semiconductor pattern having a third lattice width along the first and / or second direction,
The pin electric field characterized in that the second and third lattice widths are larger than the first lattice width, and the first and second semiconductor patterns are sequentially stacked to form a pin pattern protruding from the substrate. Method for forming effect transistor.
前記支持基板上に配置され、交互に積層された複数個の第1および第2半導体パターンを有する多層パターンを含むピンパターンと、
前記ピンパターンを横切るゲート電極と、
前記ピンパターンと前記ゲート電極との間に介在されたゲート絶縁膜と、
前記ゲート電極の両側の前記ピンパターン内に位置した少なくとも一つの不純物拡散層と、を含み、
前記第1および第2半導体パターンは少なくとも一方向に前記基板物質の格子幅に比べて広い格子幅を有することを特徴とするピン電界効果トランジスタ。 A support substrate including a semiconductor substrate, a buffer semiconductor layer and a relaxed semiconductor layer sequentially stacked on the semiconductor substrate;
A pin pattern including a multilayer pattern having a plurality of first and second semiconductor patterns disposed on the support substrate and alternately stacked;
A gate electrode across the pin pattern;
A gate insulating film interposed between the pin pattern and the gate electrode;
And at least one impurity diffusion layer located in the pin pattern on both sides of the gate electrode,
The pin field effect transistor according to claim 1, wherein the first and second semiconductor patterns have a lattice width wider than the lattice width of the substrate material in at least one direction.
前記支持基板上に交互に積層された複数個の第1および第2半導体層を有する多層膜を形成する段階と、
前記多層膜をパターニングして第1および第2半導体パターンを含むピンパターンを形成する段階と、
前記ピンパターン上にゲート絶縁膜を形成する段階と、
前記ピンパターンを横切るゲート電極を形成する段階と、
前記ゲート電極の両側の前記ピンパターン内に少なくとも一つの不純物拡散層を形成する段階と、を含み、
前記第1および第2半導体パターンは少なくとも一方向に前記基板物質の格子幅に比べて広い格子幅を有することを特徴とするピン電界効果トランジスタの形成方法。 Forming a semiconductor substrate, a support substrate including a buffer semiconductor layer and a relaxed semiconductor layer sequentially stacked on the semiconductor substrate;
Forming a multilayer film having a plurality of first and second semiconductor layers alternately stacked on the support substrate;
Patterning the multilayer film to form a pin pattern including first and second semiconductor patterns;
Forming a gate insulating film on the pin pattern;
Forming a gate electrode across the pin pattern;
Forming at least one impurity diffusion layer in the pin pattern on both sides of the gate electrode,
The method of forming a pin field effect transistor, wherein the first and second semiconductor patterns have a lattice width wider than the lattice width of the substrate material in at least one direction.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2003-0050569A KR100487566B1 (en) | 2003-07-23 | 2003-07-23 | Fin field effect transistors and methods of formiing the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005045263A true JP2005045263A (en) | 2005-02-17 |
Family
ID=34270593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004214878A Pending JP2005045263A (en) | 2003-07-23 | 2004-07-22 | Pin field effect transistor and method of forming the same |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7323710B2 (en) |
| JP (1) | JP2005045263A (en) |
| KR (1) | KR100487566B1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007029482A1 (en) * | 2005-09-06 | 2007-03-15 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Semiconductor structure |
| JP2008010790A (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Toshiba Corp | Field effect transistor, integrated circuit device, and manufacturing method thereof |
| JP2009200471A (en) * | 2007-12-19 | 2009-09-03 | Interuniv Micro Electronica Centrum Vzw | Method of manufacturing multi-gate semiconductor device with improved carrier mobility |
| JP2010129974A (en) * | 2008-12-01 | 2010-06-10 | Toshiba Corp | Complementary semiconductor device and method of manufacturing the same |
| JP2011505697A (en) * | 2007-11-30 | 2011-02-24 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | Heterostructure inverted T-shaped field effect transistor |
| JP2013191596A (en) * | 2012-03-12 | 2013-09-26 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
| JP2014140017A (en) * | 2012-12-05 | 2014-07-31 | Imec | FinFET DEVICE WITH DUAL-STRAINED CHANNEL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
Families Citing this family (92)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7358121B2 (en) * | 2002-08-23 | 2008-04-15 | Intel Corporation | Tri-gate devices and methods of fabrication |
| US7456476B2 (en) | 2003-06-27 | 2008-11-25 | Intel Corporation | Nonplanar semiconductor device with partially or fully wrapped around gate electrode and methods of fabrication |
| US6909151B2 (en) | 2003-06-27 | 2005-06-21 | Intel Corporation | Nonplanar device with stress incorporation layer and method of fabrication |
| KR100596508B1 (en) * | 2003-12-26 | 2006-07-05 | 한국전자통신연구원 | Manufacturing method of フ inFET and fin channel |
| US7105390B2 (en) * | 2003-12-30 | 2006-09-12 | Intel Corporation | Nonplanar transistors with metal gate electrodes |
| US7154118B2 (en) | 2004-03-31 | 2006-12-26 | Intel Corporation | Bulk non-planar transistor having strained enhanced mobility and methods of fabrication |
| US7579280B2 (en) | 2004-06-01 | 2009-08-25 | Intel Corporation | Method of patterning a film |
| US7042009B2 (en) | 2004-06-30 | 2006-05-09 | Intel Corporation | High mobility tri-gate devices and methods of fabrication |
| JP2006019578A (en) * | 2004-07-02 | 2006-01-19 | Toshiba Corp | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| US7348284B2 (en) | 2004-08-10 | 2008-03-25 | Intel Corporation | Non-planar pMOS structure with a strained channel region and an integrated strained CMOS flow |
| KR100674914B1 (en) | 2004-09-25 | 2007-01-26 | 삼성전자주식회사 | Morse transistor having a modified channel layer and method of manufacturing same |
| US7422946B2 (en) * | 2004-09-29 | 2008-09-09 | Intel Corporation | Independently accessed double-gate and tri-gate transistors in same process flow |
| US7332439B2 (en) * | 2004-09-29 | 2008-02-19 | Intel Corporation | Metal gate transistors with epitaxial source and drain regions |
| US7361958B2 (en) | 2004-09-30 | 2008-04-22 | Intel Corporation | Nonplanar transistors with metal gate electrodes |
| US20060086977A1 (en) * | 2004-10-25 | 2006-04-27 | Uday Shah | Nonplanar device with thinned lower body portion and method of fabrication |
| US7393733B2 (en) * | 2004-12-01 | 2008-07-01 | Amberwave Systems Corporation | Methods of forming hybrid fin field-effect transistor structures |
| US7193279B2 (en) * | 2005-01-18 | 2007-03-20 | Intel Corporation | Non-planar MOS structure with a strained channel region |
| FR2881877B1 (en) * | 2005-02-04 | 2007-08-31 | Soitec Silicon On Insulator | MULTI-LAYER CHANNEL FIELD EFFECT TRANSISTOR WITH MULTI-LAYER CHANNEL |
| US7518196B2 (en) | 2005-02-23 | 2009-04-14 | Intel Corporation | Field effect transistor with narrow bandgap source and drain regions and method of fabrication |
| JP4367358B2 (en) * | 2005-02-28 | 2009-11-18 | セイコーエプソン株式会社 | Manufacturing method of semiconductor device |
| US7470972B2 (en) * | 2005-03-11 | 2008-12-30 | Intel Corporation | Complementary metal oxide semiconductor integrated circuit using uniaxial compressive stress and biaxial compressive stress |
| US20060202266A1 (en) | 2005-03-14 | 2006-09-14 | Marko Radosavljevic | Field effect transistor with metal source/drain regions |
| KR100609525B1 (en) * | 2005-03-25 | 2006-08-08 | 주식회사 하이닉스반도체 | Manufacturing Method of Semiconductor Device |
| US7858481B2 (en) * | 2005-06-15 | 2010-12-28 | Intel Corporation | Method for fabricating transistor with thinned channel |
| US7547637B2 (en) | 2005-06-21 | 2009-06-16 | Intel Corporation | Methods for patterning a semiconductor film |
| US7279375B2 (en) | 2005-06-30 | 2007-10-09 | Intel Corporation | Block contact architectures for nanoscale channel transistors |
| US7402875B2 (en) * | 2005-08-17 | 2008-07-22 | Intel Corporation | Lateral undercut of metal gate in SOI device |
| US7479421B2 (en) * | 2005-09-28 | 2009-01-20 | Intel Corporation | Process for integrating planar and non-planar CMOS transistors on a bulk substrate and article made thereby |
| US20070090416A1 (en) * | 2005-09-28 | 2007-04-26 | Doyle Brian S | CMOS devices with a single work function gate electrode and method of fabrication |
| US7462538B2 (en) * | 2005-11-15 | 2008-12-09 | Infineon Technologies Ag | Methods of manufacturing multiple gate CMOS transistors having different gate dielectric materials |
| US7485503B2 (en) | 2005-11-30 | 2009-02-03 | Intel Corporation | Dielectric interface for group III-V semiconductor device |
| US7396711B2 (en) | 2005-12-27 | 2008-07-08 | Intel Corporation | Method of fabricating a multi-cornered film |
| US7723805B2 (en) * | 2006-01-10 | 2010-05-25 | Freescale Semiconductor, Inc. | Electronic device including a fin-type transistor structure and a process for forming the electronic device |
| US7754560B2 (en) * | 2006-01-10 | 2010-07-13 | Freescale Semiconductor, Inc. | Integrated circuit using FinFETs and having a static random access memory (SRAM) |
| US7449373B2 (en) * | 2006-03-31 | 2008-11-11 | Intel Corporation | Method of ion implanting for tri-gate devices |
| US8143646B2 (en) | 2006-08-02 | 2012-03-27 | Intel Corporation | Stacking fault and twin blocking barrier for integrating III-V on Si |
| KR100764059B1 (en) * | 2006-09-22 | 2007-10-09 | 삼성전자주식회사 | Semiconductor Device and Forming Method |
| KR101375833B1 (en) | 2007-05-03 | 2014-03-18 | 삼성전자주식회사 | Field effect transistor having germanium nanorod and method of manufacturing the same |
| US20080315310A1 (en) * | 2007-06-19 | 2008-12-25 | Willy Rachmady | High k dielectric materials integrated into multi-gate transistor structures |
| KR100920047B1 (en) * | 2007-12-20 | 2009-10-07 | 주식회사 하이닉스반도체 | Vertical transistors and their formation |
| US8362566B2 (en) | 2008-06-23 | 2013-01-29 | Intel Corporation | Stress in trigate devices using complimentary gate fill materials |
| KR101168468B1 (en) * | 2008-07-14 | 2012-07-26 | 에스케이하이닉스 주식회사 | Manufacturing Method of Semiconductor Device |
| US8058692B2 (en) | 2008-12-29 | 2011-11-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Multiple-gate transistors with reverse T-shaped fins |
| KR101087939B1 (en) * | 2009-06-17 | 2011-11-28 | 주식회사 하이닉스반도체 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| US8211772B2 (en) | 2009-12-23 | 2012-07-03 | Intel Corporation | Two-dimensional condensation for uniaxially strained semiconductor fins |
| US8283653B2 (en) | 2009-12-23 | 2012-10-09 | Intel Corporation | Non-planar germanium quantum well devices |
| US8344425B2 (en) * | 2009-12-30 | 2013-01-01 | Intel Corporation | Multi-gate III-V quantum well structures |
| CN102347350A (en) * | 2010-07-30 | 2012-02-08 | 中国科学院微电子研究所 | Semiconductor structure and manufacturing method thereof |
| TWI427785B (en) * | 2011-01-10 | 2014-02-21 | Intel Corp | Non-planar germanium quantum well devices |
| US9397104B2 (en) * | 2011-09-21 | 2016-07-19 | Institute of Microelectronics, Chinese Academy of Sciences | SRAM cell and method for manufacturing the same |
| US9099388B2 (en) * | 2011-10-21 | 2015-08-04 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | III-V multi-channel FinFETs |
| KR101805634B1 (en) * | 2011-11-15 | 2017-12-08 | 삼성전자 주식회사 | Semiconductor device comprising III-V group barrier and method of manufacturing the same |
| US9406518B2 (en) * | 2011-11-18 | 2016-08-02 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | (110) surface orientation for reducing fermi-level-pinning between high-K dielectric and group III-V compound semiconductor substrate |
| US9735239B2 (en) | 2012-04-11 | 2017-08-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Semiconductor device channel system and method |
| CN103779226B (en) * | 2012-10-23 | 2016-08-10 | 中国科学院微电子研究所 | Quasi-nanowire transistor and its manufacturing method |
| US8823102B2 (en) * | 2012-11-16 | 2014-09-02 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Device with a strained Fin |
| CN103219381B (en) * | 2013-01-16 | 2016-03-30 | 南京大学 | Ge base tri-gate devices and manufacture method |
| US9087902B2 (en) * | 2013-02-27 | 2015-07-21 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | FinFETs with strained well regions |
| US9385234B2 (en) | 2013-02-27 | 2016-07-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | FinFETs with strained well regions |
| US9159824B2 (en) | 2013-02-27 | 2015-10-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | FinFETs with strained well regions |
| DE112013006525B4 (en) | 2013-03-15 | 2024-08-29 | Sony Corporation | Fabrication of a nanowire transistor Hard mask layers |
| US9553012B2 (en) * | 2013-09-13 | 2017-01-24 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Semiconductor structure and the manufacturing method thereof |
| US9660035B2 (en) | 2014-01-29 | 2017-05-23 | International Business Machines Corporation | Semiconductor device including superlattice SiGe/Si fin structure |
| KR102094535B1 (en) | 2014-03-21 | 2020-03-30 | 삼성전자주식회사 | Transistor and method for fabricating the same |
| US10468528B2 (en) | 2014-04-16 | 2019-11-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | FinFET device with high-k metal gate stack |
| US9721955B2 (en) | 2014-04-25 | 2017-08-01 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Structure and method for SRAM FinFET device having an oxide feature |
| US9178067B1 (en) * | 2014-04-25 | 2015-11-03 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Structure and method for FinFET device |
| KR102190477B1 (en) * | 2014-04-25 | 2020-12-14 | 삼성전자주식회사 | Semiconductor device and method for fabricating the same |
| US9224736B1 (en) | 2014-06-27 | 2015-12-29 | Taiwan Semicondcutor Manufacturing Company, Ltd. | Structure and method for SRAM FinFET device |
| US9941406B2 (en) | 2014-08-05 | 2018-04-10 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | FinFETs with source/drain cladding |
| KR101628197B1 (en) * | 2014-08-22 | 2016-06-09 | 삼성전자주식회사 | Method of fabricating the semiconductor device |
| US9391176B2 (en) * | 2014-10-23 | 2016-07-12 | Globalfoundries Inc. | Multi-gate FETs having corrugated semiconductor stacks and method of forming the same |
| US9390925B1 (en) | 2014-12-17 | 2016-07-12 | GlobalFoundries, Inc. | Silicon—germanium (SiGe) fin formation |
| US9698046B2 (en) * | 2015-01-07 | 2017-07-04 | International Business Machines Corporation | Fabrication of III-V-on-insulator platforms for semiconductor devices |
| KR102395071B1 (en) * | 2015-05-14 | 2022-05-10 | 삼성전자주식회사 | Semiconductor devices including field effect transistors |
| US10833175B2 (en) * | 2015-06-04 | 2020-11-10 | International Business Machines Corporation | Formation of dislocation-free SiGe finFET using porous silicon |
| US9647071B2 (en) * | 2015-06-15 | 2017-05-09 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | FINFET structures and methods of forming the same |
| US9362311B1 (en) * | 2015-07-24 | 2016-06-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of fabricating semiconductor device |
| US9728640B2 (en) * | 2015-08-11 | 2017-08-08 | International Business Machines Corporation | Hybrid substrate engineering in CMOS finFET integration for mobility improvement |
| US9679899B2 (en) * | 2015-08-24 | 2017-06-13 | Stmicroelectronics, Inc. | Co-integration of tensile silicon and compressive silicon germanium |
| US9773871B2 (en) * | 2015-11-16 | 2017-09-26 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Fin field effect transistor and method for fabricating the same |
| KR102465353B1 (en) | 2015-12-02 | 2022-11-10 | 삼성전자주식회사 | Field effect transistor and semiconductor device comprising the same |
| US9502420B1 (en) * | 2015-12-19 | 2016-11-22 | International Business Machines Corporation | Structure and method for highly strained germanium channel fins for high mobility pFINFETs |
| US9812575B1 (en) * | 2016-09-15 | 2017-11-07 | Globalfoundries Inc. | Contact formation for stacked FinFETs |
| US11114565B2 (en) * | 2017-09-29 | 2021-09-07 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Semiconductor device |
| US10868183B2 (en) | 2018-10-31 | 2020-12-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | FinFET device and methods of forming the same |
| DE102019117775B4 (en) * | 2018-11-28 | 2024-04-25 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | SEMICONDUCTOR STRUCTURE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| KR102737508B1 (en) * | 2019-06-03 | 2024-12-05 | 삼성전자주식회사 | Semiconductor devices |
| US11581334B2 (en) | 2021-02-05 | 2023-02-14 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Cocktail layer over gate dielectric layer of FET FeRAM |
| CN115117167A (en) * | 2021-03-19 | 2022-09-27 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | Semiconductor structure and forming method thereof |
| CN113611743B (en) * | 2021-06-11 | 2022-06-07 | 联芯集成电路制造(厦门)有限公司 | Semiconductor transistor structure and manufacturing method thereof |
| US12349440B2 (en) * | 2021-08-05 | 2025-07-01 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Seal ring patterns |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1074943A (en) * | 1996-09-02 | 1998-03-17 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
| JPH1093093A (en) * | 1996-09-18 | 1998-04-10 | Toshiba Corp | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| JP2002057329A (en) * | 2000-08-09 | 2002-02-22 | Toshiba Corp | Vertical field effect transistor and method of manufacturing the same |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000008899A1 (en) | 1998-08-03 | 2000-02-17 | Uniax Corporation | Encapsulation of polymer-based solid state devices with inorganic materials |
| US6633066B1 (en) | 2000-01-07 | 2003-10-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | CMOS integrated circuit devices and substrates having unstrained silicon active layers |
| US6413802B1 (en) | 2000-10-23 | 2002-07-02 | The Regents Of The University Of California | Finfet transistor structures having a double gate channel extending vertically from a substrate and methods of manufacture |
| US6635909B2 (en) | 2002-03-19 | 2003-10-21 | International Business Machines Corporation | Strained fin FETs structure and method |
| US7074623B2 (en) * | 2002-06-07 | 2006-07-11 | Amberwave Systems Corporation | Methods of forming strained-semiconductor-on-insulator finFET device structures |
| US6787864B2 (en) * | 2002-09-30 | 2004-09-07 | Advanced Micro Devices, Inc. | Mosfets incorporating nickel germanosilicided gate and methods for their formation |
| US7045401B2 (en) * | 2003-06-23 | 2006-05-16 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Strained silicon finFET device |
| US6835618B1 (en) * | 2003-08-05 | 2004-12-28 | Advanced Micro Devices, Inc. | Epitaxially grown fin for FinFET |
-
2003
- 2003-07-23 KR KR10-2003-0050569A patent/KR100487566B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-06-17 US US10/870,743 patent/US7323710B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-07-22 JP JP2004214878A patent/JP2005045263A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1074943A (en) * | 1996-09-02 | 1998-03-17 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
| JPH1093093A (en) * | 1996-09-18 | 1998-04-10 | Toshiba Corp | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| JP2002057329A (en) * | 2000-08-09 | 2002-02-22 | Toshiba Corp | Vertical field effect transistor and method of manufacturing the same |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007029482A1 (en) * | 2005-09-06 | 2007-03-15 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Semiconductor structure |
| JP2007073663A (en) * | 2005-09-06 | 2007-03-22 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Semiconductor structure |
| US8089117B2 (en) | 2005-09-06 | 2012-01-03 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Semiconductor structure |
| JP2008010790A (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Toshiba Corp | Field effect transistor, integrated circuit device, and manufacturing method thereof |
| US7728324B2 (en) | 2006-06-30 | 2010-06-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Field effect transistor, integrated circuit element, and method for manufacturing the same |
| US8288760B2 (en) | 2006-06-30 | 2012-10-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Field effect transistor, integrated circuit element, and method for manufacturing the same |
| US8778766B2 (en) | 2006-06-30 | 2014-07-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Field effect transistor, integrated circuit element, and method for manufacturing the same |
| JP2011505697A (en) * | 2007-11-30 | 2011-02-24 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | Heterostructure inverted T-shaped field effect transistor |
| JP2009200471A (en) * | 2007-12-19 | 2009-09-03 | Interuniv Micro Electronica Centrum Vzw | Method of manufacturing multi-gate semiconductor device with improved carrier mobility |
| JP2010129974A (en) * | 2008-12-01 | 2010-06-10 | Toshiba Corp | Complementary semiconductor device and method of manufacturing the same |
| JP2013191596A (en) * | 2012-03-12 | 2013-09-26 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
| JP2014140017A (en) * | 2012-12-05 | 2014-07-31 | Imec | FinFET DEVICE WITH DUAL-STRAINED CHANNEL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20050011455A (en) | 2005-01-29 |
| KR100487566B1 (en) | 2005-05-03 |
| US7323710B2 (en) | 2008-01-29 |
| US20050184316A1 (en) | 2005-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2005045263A (en) | Pin field effect transistor and method of forming the same | |
| KR101835655B1 (en) | FinFET and method of fabricating the same | |
| US7265418B2 (en) | Semiconductor devices having field effect transistors | |
| US7790548B2 (en) | Methods of fabricating field effect transistors including recessed forked gate structures | |
| CN101304028B (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| US8178929B2 (en) | Semiconductor device and method for fabricating the same | |
| US20110079831A1 (en) | Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors (MOSFETS) Including Recessed Channel Regions | |
| JP2009054705A (en) | Semiconductor substrate, semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| US20180102411A1 (en) | Semiconductor device with single-crystal nanowire finfet | |
| US20060131648A1 (en) | Ultra thin film SOI MOSFET having recessed source/drain structure and method of fabricating the same | |
| US12317547B2 (en) | Method of fabricating semiconductor device having epitaxial structure | |
| JP2010073869A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
| JP5184831B2 (en) | Method for forming fin-type transistor | |
| JP2009503851A (en) | Method for manufacturing stress MOS device | |
| US7982269B2 (en) | Transistors having asymmetric strained source/drain portions | |
| KR20050110081A (en) | Semiconductor device comprising finfet and fabricating method thereof | |
| CN100446272C (en) | strained channel semiconductor structure | |
| US20090032881A1 (en) | Semiconductor devices and methods of fabricating the same in which a mobility change of the major carrier is induced through stress applied to the channel | |
| US7754571B2 (en) | Method for forming a strained channel in a semiconductor device | |
| JP2009111046A (en) | Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device | |
| US20090085075A1 (en) | Method of fabricating mos transistor and mos transistor fabricated thereby | |
| JP5172264B2 (en) | Semiconductor device | |
| US20130015522A1 (en) | Semiconductor device | |
| KR20050078145A (en) | Semiconductor device comprising field effect transistors having vertical channel | |
| US20070257322A1 (en) | Hybrid Transistor Structure and a Method for Making the Same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070227 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101028 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101130 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110118 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110531 |